Örökmozgók. 10. évfolyam

Átírás

1 Örökmozgók 10. évfolyam A hőtan tanítása során játékos formában megmozgathatjuk a tanulók fantáziáját azokkal az ötletes gépekkel, amelyekkel feltalálóik megpróbálták kijátszani a hőtan első főtételét. Ahhoz, hogy a diákok megértsék, miért nem működhet egy-egy ilyen szerkezet, alaposan meg kell ismerniük a felépítésüket és a működés elvét. Ehhez nagyon segítséget jelenthet az Örökmozgó kártyajáték. A kártyacsomag 32 lapból áll; 16 képes és 16 szöveges kártyából. A képek örökmozgókat ábrázolnak, melyek működése egy-egy szöveges kártyán olvasható. A játékot ketten vagy négyen játszhatják. Játékszabály: A játék kétfordulós. I. forduló: 4-4 lapot osztunk minden játékosnak. A képes és szöveges kártyák párba állíthatók. Ha találsz a lapjaid között egy párt, akkor tedd le az asztalra a képes kártyát, és saját szavaiddal mondd el a rajta látható szerkezet működést. Ha a többiek elfogadják a párosítást és a magyarázatodat, akkor szereztél egy pontot. Ha nem, vesztettél egyet. A helyesnek ítélt párokat tegyétek félre. Felváltva mutassátok meg a talált párokat! Ha elfogytak a párok, húzzatok a pakliból, s ha az is elfogyott, akkor egymástól húzzatok addig, amíg újabb párt nem találtok. A játék addig tart, amíg valakinek elfogynak a lapjai, ekkor ő kap egy plusz pontot. II. forduló: A nyolc párt fordítsátok fejjel lefelé. A nyolc párból minden játékos sorban kiválaszt 2-2 párt (ha négyen játszanak), vagy 4-4 párt (ha ketten játszanak). Minden játékos magyarázza el a kihúzott örökmozgóról, hogy miért nem fog örökké mozogni. Ha a többiek helyesnek találják a magyarázatot, páronként 1 pontot kap, ha nem, nem kap pontot. A pontok összesítése után derül ki, ki a győztes. (A Fekete Péter kártyajáték mintájára a négyes csoportokba rendezett kártyák is gyűjthetők. Az azonos működési elvű szerkezetek kerültek egy-egy csoportba.)

2

3

4

5

6 A A víz lezúdul a magasból, ha hagyjuk, de ha akarjuk, akkor vissza is tudjuk oda juttatni nyomókút segítségével. Ha ezt a kutat a lezúduló víz által forgásba hozott vízikerék működteti, akkor ez a folyamat örökké tarthat. B Egy korongra sugárirányban soksok kicsi mágnest erősítettek, egyre nagyobb távolságra a középponttól. Ezek a mágnesek egyre közelebb kerülnek egy, a korong mellett álló mágneshez, és ezáltal forgásba hozzák a korongot. A legközelebbi mágnes átfordítja a külső mágnest, így a folyamat újra meg újra elölről kezdődik. C Egy tengelyt a rászerelt íves lapátkerekeken elmozduló golyócskák mozgatnak. A tengely abba az irányba forog, amerre a tengelytől távolabb lévő, így nagyobb forgatónyomatékot kifejtő golyócskák vannak. D Egy korongot a hozzá rögzített, sugárirányú pálcikák végén található harmonikák mozgatnak. Ezek egyik oldalon összelapulnak, az ellenkező oldalon pedig kitágulnak. A korong forgásirányát az határozza meg, hogy melyik oldalon lévő harmonikákra hat kisebb felhajtóerő.

7 E A mágnes vonzza a vasgolyót. Ha elég erős a mágnes, a vasgolyó még egy lejtőn is felmegy, hogy még közelebb lehessen hozzá. Amikor a golyó a lejtő tetején lévő lyukon visszaesik a lejtő aljára, a folyamat kezdődik elölről. F A víz lezúdul a magasból, ha hagyjuk, de ha akarjuk, akkor vissza is tudjuk oda juttatni arkhimédészi csavarral. Ha ezt a csavart a lezúduló víz által forgásba hozott vízikerék hajtja, akkor ez a folyamat örökké tarthat. G Egy korongot a kerületére rögzített, vizet tartalmazó csövek forgatnak. A csövekben a víz mindig az alacsonyabban lévő oldalon helyezkedik el. A korong abba az irányba forog, amerre a tengelytől távolabb lévő, így nagyobb forgatónyomatékot kifejtő vizek vannak. H A víz lezúdul a magasból, ha hagyjuk, de ha akarjuk, akkor vissza is tudjuk oda juttatni egy szállítószalagon elhelyezkedő edények segítségével. Ha ezt a szállítószalagot a lezúduló víz által forgásba hozott vízikerék hajtja, akkor ez a folyamat örökké tarthat.

8 I Egy korongot a kerületére rögzített, elbillenni képes rudacskák forgatnak, melyek végén golyók vannak. A rudak egyik helyzetükben sugárirányúak, a másik helyzetükben pedig a tengelyhez közel helyezkednek el. A korong abba az irányba forog, amerre a tengelytől távolabb lévő golyók forgatják. J A vízbe merülő szivacs nehezebb lesz, a kicsavart szivacs pedig könnyebb. Ha szivacsokat szerelünk egy szállítószalagra, és gondoskodunk arról, hogy az egyik oldalán vízbe merüljenek, a másik oldalon pedig kicsavaródjanak, akkor a szerkezet mozgásba jön. K Egy korongot egy elektromágneses szerkezet forgat, melynek működését a korong forgása közben keletkező dörzsölési elektromosság biztosítja. L Egy parafakorong baloldali fele vízben, jobboldali fele levegőben helyezkedik el. Mivel a vízben lévő felére nagyobb felhajtóerő hat, mint a levegőben lévő felére, így a korong folyamatos forgást végez.

9 M Egy villanymotor forgása közben egy generátort forgat, melyben emiatt elektromos áram keletkezik. A keletkező áramot a motor működtetésére használjuk fel. N Egy vízszintes forgástengely körül elfordulni képes hengert félig vízbe merítünk. Mivel a vízben lévő részére a gravitációs erő mellett a felhajtóerő is hat, a felső részre ható gravitációs erő jobban húzza lefelé, ezért folyamatos forgásba jön. O Egy vízszintes forgástengelyre szerelt zárt hengerben víz van, melyen egy, a tengelyre merőleges pálcán lévő fagömb úszik. Emiatt a pálcika felső végén lévő fémgömb súlya jobban forgatja a gömböt, mint az alul lévő. A folyamatos forgást egy másik, erre merőleges helyzetű hasonló pálcika biztosítja. P Ha egy testet nem a közepén tartunk, akkor az előre akar bukni. Ha ez a test történetesen egy nagy karika, akkor az ezért állandó forgásban lesz, ha a tartó szerkezet ezt megengedi.

10 Szerzők: Baló Péter és Lepenye Mária